Zeitschriftenartikel zum Thema „Optimisation de la production hydro-électrique“

Purpose The paper aims to use aluminium alloy to substitute steel as the main material of ultra-precision hydro-static bearing system for an ultra-precision plastic electronics production system to lower the manufacturing cost. The total cost of diamond turning and nickel-based electroless coating of an aluminium alloy bearing is expected to be less than the cost of manufacturing a stainless steel bearing. Design/methodology/approach The paper used a large amount of theoretical calculation to obtain optimal specifications of the bearing system. ANSYS modelling was selected to simulate the deflection of the bearing shaft under high oil pressure. Hundreds of measurements were conducted after the bearing had been manufactured. Findings The paper provides industrial application insights on using aluminium alloy with a high-quality nickle-based electroless coating as a successful substitution of stainless steel. This created a more economic hydro-static bearing system. Research limitations/implications Because of the time limit, different rotational speed tests shall be conducted in the future. Practical implications The paper provides implications for the application of nickel-based electroless coating to improve the surface property and bending strength of aluminium alloy, as well as classifying ultra-precision diamond turning as an economic finishing process. Originality/value This paper has identified the importance of aluminium alloy with a nickel-based electroless coating as the substitution of stainless steel in a precision hydro-static bearing system.

Abstract The conventional 3-phase separator installed cannot anticipate the increase in fluid flow so that the oil content carried into the produced water from the separator consistently exceeds the upper operating threshold. This study aimed to test the application of a hydrocyclone device to a 3-phase horizontal separator. Hydrocyclones are widely used as auxiliary devices to optimise oil separation by minimising oil carried into the produced water stream. This study made a comparison between installing a hydro cyclone at the inlet with a 3-phase horizontal separator. Applying a hydrocyclone at the inlet of a 3-phase horizontal separator increases the efficiency of the separation process in production. Proper design improvements with Hysys and flow characteristics with CFD can reduce the oil content carried in the produced water stream below 20 mg/l. The results of this study can support de-bottlenecking to increase production to a production target of above 375 kbps. A robust application of engineered hydrocyclones with correct production and operating shrouds has been experienced to optimise the separation process by up to 92%.

Turbine wear caused by hydro-abrasion due to suspended sediment in the turbine water has a negative impact on the power production and revenue of hydropower schemes. Efficiency of desanding facilities that reduce suspended sediment load ahead of turbines is key to limiting hydro-abrasion. Existing facilities built according to common design approaches often show lack of performance, in particular under non-ideal site-specific inlet and outlet conditions. Consequently, a new design concept that allows for the optimized design of desanding facilities at hydropower schemes has been developed based on prototype field measurements and CFD modeling. The effects of facility layout and components, such as tranquilizing racks, transition zone and outflow weir and related design parameters on the flow field and involved particle settling have been investigated in a comprehensive numerical model study. Hence, length adjustment terms were deduced from resulting changes in trapping efficiency, which allow for the estimation of the required basin length and an optimized facility layout. Compared to design approaches considering linear settling trajectories of sediment particles, the proposed procedure leads to longer settling basins in general and thus to increased trapping efficiencies of desanding facilities. Furthermore, the findings about the effect of specific facility components may allow for the optimisation of existing desanding facilities in an economical way.

This study concerned with designing a micro hydro power generation. The capacity of the plant is calculated on the basis of dependable flow, namely the amount of discharge that is equalled or exceeded during a certain period or with certain probability. Large designed flow have low probability of occurence. Small designed flow is more likely to occur but only produce little electrical power. Designed flow has big influence to production cost of each kWh of power generated. In this study, optimum designed flow is obtained through optimisation of parameter such as cost of producing 1 kWh power from several value of dependable flow. This study conclude that an optimum economic value can be reached by dependable flow of 8,165 m3/s with 45% probability. The cost of producing the power is Rp 557.54 per kWh. The plant generates approximately 64.530.792,94 kWh electrical power in one year.

Hydro-, steam- and gas- turbines, aircraft components or moulds are milled parts with complex geometries and high requirements for surface quality. The production of such industry components often necessitates the use of long and slender tools. However, instable machining situations together with work pieces with thin wall thickness can lead to dynamic instabilities in the milling processes. Resulting chatter vibrations cause chatter marks on the work piece surface and have influence on the tool lifetime. In order to detect and avoid the occurrence of process instabilities or process failures in an early stage, the Institute for Production Engineering and Laser Technology (IFT) developed an active control system to allow an in-process adaption of machining parameters. This system consists of a sensory tool holder with an integrated low cost acceleration sensor and wireless data transmission under real time conditions. A condition monitoring system using a signal-processing algorithm, which analyses the received acceleration values, is coupled to the NC- control system of the machine tool to apply new set points for feed rate and rotational speed depending on defined optimisation strategies. By the implementation of this system process instabilities can be avoided.

Comment évoluent les ressources en eau dans les Alpes sous l’effet du changement climatique ? Diminution de l’enneigement, fonte des glaciers, étiages plus sévères : autant de questions aujourd’hui cruciales pour l’ensemble des usages de l’eau dans ces régions, parmi lesquels la production hydro-électrique. Y répondre suppose à la fois de savoir modéliser finement le fonctionnement de ces hydro-systèmes et de savoir quantifier l’évolution du climat à ces échelles. Une nouvelle version spatialement distribuée du modèle hydrologique MORDOR d’EDF [1] a été déployée sur l’ensemble du bassin versant de l’Isère à Grenoble, en valorisant l’ensemble des données hydro-nivologiques disponibles sur ce bassin (mesures de débit, d’enneigement, images satellites de surfaces enneigées, bilans glaciaires…). Elle a pour objectif de répondre aux nombreux enjeux que pose l’exploitation hydro-électrique de la vallée, en simulant la réponse hydrologique en tout point du bassin et dans différents contextes climatiques. Forcée par des scénarios climatiques préalablement dé-biaisés et régionalisés, elle permet de simuler l’évolution des débits en rivière, les changements de régimes saisonniers, ou encore l’évolution des contributions glaciaires. Autant de données d’entrée précieuses pour quantifier finement les changements déjà observés et adapter au mieux la gestion et l’exploitation des aménagements de la vallée.

L’hydroélectricité doit aujourd’hui répondre à de nombreux défis : dimension des retenues et impacts associés, gestion de la ressource en eau et résilience au changement climatique, pilotabilité de la production électrique et positionnement vis-à-vis des énergies renouvelables intermittentes… Dans ce contexte, l’hybridation des centrales hydroélectriques avec des centrales solaires semble une opportunité prometteuse et pourvoyeuse de solutions. Au travers d’exemples, l’article explore les tenants et aboutissants d’une telle hybridation aux trois pas de temps d’étude, annuel, journalier / horaire et minute. Il illustre en particulier la méthode de définition du couple solaire / hydro optimum, en fonction d’un certain nombre de paramètres spécifiques à chaque site : débit écologique, variations acceptables de débit en aval, niveau de service rendu au réseau (réserve tournante, passage d’un nuage), forme de la courbe de charge journalière, prise en compte des autres usages de l’eau, objectifs de gestion annuelle, etc.

Cahora-Bassa, la plus grosse unité de production d’énergie hydro-électrique d’Afrique, n’a pas fonctionné plus d’un an d’affilée depuis sa mise en service en 1979. Ce colosse est en réalité structurellement conçu pour fonctionner avec l’Afrique du Sud, ce qui permet paradoxalement à cette dernière de s’en servir, par le biais des attentats de la RENAMO, comme arme de guerre économique contre le Mozambique et de pression sur le Portugal et l’Europe.

Une surveillance sanitaire des populations piscicoles du Rhône a été mise en place chaque été depuis 2005 en amont et en aval du CNPE du Tricastin dans le cadre de la surveillance préventive en cas d'aléa thermique impactant la production d'électricité. Elle s'appuie sur des descripteurs biologiques pertinents et validés (indice de condition, parasitisme) et sur deux outils méthodologiques originaux, les « codes pathologie » et « l'indice pathologique ». Une trentaine d'individus par station et par campagne sont capturés par pêche électrique à un rythme hebdomadaire durant la période estivale. Ils appartiennent essentiellement aux espèces suivantes : chevaine (Squalius cephalus) et gardon (Rutilus rutilus), puis perche fluviatile (Perca fluviatilis), barbeau fluviatile (Barbus barbus) et goujon (Gobio gobio). Bien qu'un écart moyen de température de l'eau de l'ordre de 1,3 °C soit observé pour la température tendancielle lors de nos campagnes d'échantillonnage au cours de la saison estivale (fin juin – début septembre) entre la station aval échauffée et la station amont (min 0,4 °C, max 2,3 °C), l'étude ne met pas en évidence de différence significative des indices de condition moyens (Icm) ainsi que des prévalences des lésions externes moyennes des poissons entre l'amont et l'aval après mélange. En revanche, l'effet combiné température et débit pourrait expliquer la variation interannuelle des prévalences de lésions observées au cours de l'étude. Le maximum de lésions est observé lors des années chaudes et à faible débit (2009) alors que les années froides et à fort débit sont caractérisées par des prévalences de lésions plus faibles (2013). Au final, aucun des effets constatés, directs ou indirects, n'est spécifique de l'action de la seule augmentation de température et ne démontre pas de manière significative une action de celle-ci sur les différents indices utilisés et, donc, sur l'état de santé des poissons. Le débit est également susceptible de représenter un facteur de stress majeur pour l'ichtyofaune et d'agir sur l'intégrité des individus. En revanche, la qualité physico-chimique standard et toxique ne semble pas être un facteur discriminant sur le Rhône. Les lésions observées dans le cadre de cette étude sont plus le fait d'atteintes pathologiques mineures, essentiellement provoquées par des bactéries opportunistes, que de problèmes toxicologiques. Dans le cadre de l'effet de plus en plus prégnant du changement climatique global sur les hydrosystèmes continentaux, une réflexion sur la prise en compte et le suivi des effets potentiels du réchauffement engendré sur le développement des maladies des poissons et sur le comportement des espèces résidentes et migratrices semble nécessaire, d'autant plus que d'autres descripteurs (hématologiques et histologiques) sont également susceptibles d'être intégrés dans ces outils de diagnostic et de surveillance de l'état de santé des populations piscicoles.

Cet article analyse le travail continu de révision et de mise en oeuvre des rapports riverains de la ville de Sherbrooke. Sherbrooke est situé aux confins de la Magog et de la Saint-François, qui toutes deux se posent à la fois comme frein et tremplin au développement de la ville. C’est autour de la présence de ces rivières dans la ville de Sherbrooke que nous aborderons les rapports riverains. Au rythme des préoccupations sur la présence de l’eau dans la ville, ces rapports riverains se matérialisent également en fonction de la diversité des usages des rivières : production d’énergie hydraulique et hydro-électrique, construction de mur de soutènement et dragage pour maintenir un débit régulier, déversement d’eaux usées et approvisionnement d’eau potable, aménagement récréo-touristique. Sur une période de près de 100 ans, soit des débuts de l’industrialisation de la ville aux années 1970, la matérialité propre à chacun des rapports riverains est tour à tour revue et corrigée, et les pratiques qui y sont associées, remplacées. Ce qui reste de toute cette succession, ce sont les rivières elles-mêmes et des rapports qui trouvent leur matérialité dans les rives et les lits continuellement aménagés. En fait, notre recherche nous amène à considérer les rivières comme des infrastructures qui, tel un service public ou une voie publique locale, devaient continuellement s’adapter à la demande économique, sociale et culturelle changeante, mais qui, inversement, ordonnaient les développements de la ville, de l’espace urbain et de ses usages.

Este texto analisa a produção e os desdobramentos da implantação de hidrelétricas, em particular, a usina hidrelétrica de Irapé, localizada no município de Grão Mogol, MG-BR. Para isso, buscou-se dialogar com dados gerados a partir da metodologia “árvores de problemas” em quatro municípios atingidos pela hidrelétrica de Irapé: Grão Mogol, Cristália, Padre Carvalho e Josenópolis. A metodologia em questão foi aplicada com o intuito de compreensão da realidade das comunidades dessas localidades, como parte do projeto “Veredas Sol e Lares: uma alternativa para o múltiplo aproveitamento energético em reservatórios de usinas hidrelétricas na região do Semiárido Mineiro”. De modo geral, com a pesquisa, foi observado que as principais dificuldades para a reprodução socioambiental das famílias, são advindas, principalmente, do espólio de suas terras e da implantação de monocultivos de eucalipto e a própria usina em questão, em áreas que abrangem seus locais de habitação. Palavras-chave: neoextrativismo, hidrelétricas, campesinato, energia. Abstract: This text analyzes the production and consequences of the implementation of hydroelectric plants, in particular, the Irapé hydroelectric plant, located in the municipality of Grão Mogol, MG. To this end, we sought to dialogue with data generated from the “problem trees” methodology in four municipalities affected by the Irapé hydroelectric plant: Grão Mogol, Cristália, Padre Carvalho and Josenópolis. The methodology in question was applied with the aim of understanding the reality of the communities in these locations, as part of the project “Veredas Sol e Lares: an alternative for multiple energy use in hydroelectric plant reservoirs in the Semiarid region of Minas Gerais”. In general, with the research, it was observed that the main difficulties for the socio-environmental reproduction of families, come mainly from the spoils of their lands and the implementation of eucalyptus monocultures and the plant itself in question, in areas that cover their dwelling locations. Keywords: neoextractivism, hydroelectric plants, peasantry, energy. Résumé: Ce texte analyse la production et les détails de la mise en œuvre de centrales hydroélectriques, en particulier la centrale hydroélectrique d'Irapé, située dans la municipalité de Grão Mogol, MG. À cette fin, nous avons cherché à dialoguer avec les données générées par la méthodologie des « arbres à problèmes » dans quatre municipalités ciblées par la centrale hydroélectrique d'Irapé : Grão Mogol, Cristália, Padre Carvalho et Josenópolis. La méthodologie en question a été appliquée comme une compréhension intuitive de la réalité des communautés de ces localités, dans le cadre du projet « Veredas Sol e Lares : une alternative pour une utilisation multiple de l'énergie dans les réservoirs des centrales hydroélectriques de la région semi-aride de Mineiro. ». D'une manière générale, à travers la recherche, il a été observé que les principales difficultés pour la reproduction socio-environnementale des familles sont constatées, principalement, dans l'exploitation de leurs terres et la mise en œuvre de monocultures d'eucalyptus et de leur propre centrale électrique dans ces zones, dans des zones qui ouvrir leurs emplacements d'habitation. Mots-clés: néoextrativisme, hydro-électrique, paysannerie, énergie. Resumen: Este texto analiza la producción y las consecuencias de la implementación de usinas hidroeléctricas, en particular, la hidroeléctrica Irapé, ubicada en el municipio de Grão Mogol, MG. Para ello, buscamos dialogar con datos generados a partir de la metodología de “árboles problema” en cuatro municipios afectados por la hidroeléctrica de Irapé: Grão Mogol, Cristália, Padre Carvalho y Josenópolis. La metodología en cuestión fue aplicada con el objetivo de comprender la realidad de las comunidades de estas localidades, como parte del proyecto “Veredas Sol e Lares: una alternativa de uso múltiple de energía en embalses de centrales hidroeléctricas en la región Semiárida de Minas Gerais”. En general, con la investigación se observó que las principales dificultades para la reproducción socioambiental de las familias, provienen principalmente del despojo de sus tierras y la implementación de monocultivos de eucalipto y de la propia planta en cuestión, en áreas que abarcan sus lugares de habitación. Palabras clave: neoextractivismo, plantas hidroeléctricas, campesinos, energia.

Ce travail, présente l’optimisation d’un système éolien-photovoltaïque-micro-turbine à gaz avec batterie pour l’électrification des populations n’ayant pas accès au réseau électrique. Les résultats de simulation montrent que l’insertion de la micro-turbine à gaz permet de réduire les émissions de gaz polluants de manière significative par rapport au système à générateur diesel.

Le recours à la phytothérapie pour les soins de santé demeure important en population générale et hospitalisés dans de nombreux pays africains. Cependant, plusieurs facteurs intrinsèques et extrinsèques entrainnent des variations des substances d’origines végétales. Ce qui pourrait entrainer la production de matières premières de qualité variable à partir d’une meme espèce. Cette étude avait pour but déterminer les conditions optimales de production et de standardisation d’extraits de feuilles de Feretia apodanthera.Une série d’extraction (décoction et macération hydro-éthanolique) a été réalisée en faisant varier le rapport masse/volume (m/v) de 1/10 à 1/40 et le temps d’extraction de 5 minutes à 24 heures. Les extraits obtenus ont été lyophilisés dans 3 ballons à fond rond de différents volumes (50, 250 et 500 ml). Chaque ballon a été rempli au 1/3, 1/2 et 3/4 du volume à des temps variant de 24 à 72h. Une caractérisation phytochimique a été réalisé et les rendements ont été déterminés. Les conditions optimales de macération étaient de 24h avec unrapport m/v de 1/40 et celles de la lyophilisation de 60h avec un ballon de 500 mL rempli au 1/3 du volume. Les rendements des extraits hydro-éthanoliques étaient les plus élevés. Les flavonoïdes, tanins, saponosides, coumarines, triterpènes et stérols ont été mis en évidence lors du criblage phytochimique. Il n’y avait pas de différences statistiquement significatives entre les teneurs en phénoliques totaux et en flavonoïdes des lyophilisats hydro-éthanoliques à celles des lyophilisats aqueux. Les conditions optimales serviront de standard pour la production de l’extrait nécessaire à la formulation.